modulaciones utilizando simulink
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1Sistema de Comunicacin Digital
fuente deinformacin
Transductorde entrada
Codificadorde Fuente
ModuladorDigital
Codificadorde Canal
Canal
Transductorde salida
Decodificador de Fuente
DemoduladorDigital
Decodificadorde Canal
informacinde salida
Canal Telefnico, Satlite,Ionosfrico, Fibra ptica,
etcSeal en Banda Base
Voz, Fax, Televisin, PC
Seal Modulada
-
2ruido, atenuacin,retardo, restriccin deancho de banda, rango
de frecuencias diferentea la seal digital
Transmisin en canal Paso Banda:
el canal no permite la transmisin directa de la seal
elctrica que representa los datos, usualmente presenta
un rango de frecuencias diferente a la seal digital y/o
una restriccin del ancho de banda disponible
sealelctrica
moduladainformacindigitalbinaria
MODULADOR(ADECA LA
DENSIDAD ESPECTRALDE LA SEAL DIGITAL)
CONVERTIDOR DEVALORES LGICOS A
SEAL ELCTRICA
RX
DEMODULADOR(REGRESA AL ORIGEN LA
DENSIDAD ESPECTRALDE LA SEAL DIGITAL) seal
elctricamodulada
REGENERACIN DESEAL ELCTRICA Y
CONVERSIN AVALORES LGICOS
PROCESAMIENTOPARA AUMENTAR LA
EFICIENCIA DE LATRANSMISIN
PROCESAMIENTOINVERSO
PARA EFICIENTAR LATRANSMISIN
Canal
informacindigitalbinaria
TXseal
elctrica
sealelctrica
Transmisin de Datos en Canal Paso Banda
Transmisin de Informacin SEAL COMPLEJA
-
3Procesos Bsicos de Modulacin Digital
( )tSp
t
( )tSPSK
t
( )tSFSK
t
( )tS
ASK
t
0 1 0 0 1 0t
( )td
Modulacin por
Conmutacin de Amplitud
OOK-ASK
Modulacin por
Conmutacin de
Frecuencia FSK
Modulacin por
Conmutacin de Fase
PSK
Seal Portadora
Analgica
Informacin Digital
Binaria
Esquemas de Modulacin ()
Modulacin de onda continua
Una seal sinusoidal se usa como portadora.
Modulacin en amplitud (AM):
La amplitud de la portadora vara con la seal mensaje.
Modulacin angular :
El ngulo de la portadora vara con la seal mensaje.
Modulacin en frecuencia (FM).
Modulacin en fase (PM).
-
4Esquemas de Modulacin ()
Modulacin por pulsos analgicos
Modulacin por pulsos analgicos:
La portadora consiste en una secuencia peridica de pulsos rectangulares
Modulacin por amplitud de pulsos (PAM)
Modulacin por duracin de pulsos (PDM)
Modulacin por posicin de pulsos (PPM)
Modulacin por codificacin de pulsos:
Modulacin por codificacin de pulsos:
Es esencialmente como PAM pero la amplitud de los pulsos es
cuantizada y representada por un patrn binario.
Esquemas de Multiplexacin
Multiplexacin
Multiplexacin:
Multiplexacin es el concepto de combinar diferentes seales mensaje para
su transmisin simultnea sobre un canal.
Multiplexacin por divisin en frecuencias (FDM)
La modulacin de onda continua se usa para trasladar cada una de las
seales mensaje a un rango diferente de frecuencias.
Multeplexacin por divisin en el tiempo (TDM)
La modulacin por pulsos se usa para muestras de diferentes mensajes
en intervalos de tiempo no solapados.
-
5Modulacin por Conmutacin de Amplitud (ASK)
=
=
=
1)(,cos
0)(,cos
)(
2
1
tdtA
tdtA
tS
p
p
ASK
tAptdtS
entoncesApAyASi
tAtdtAtdtS
pASK
ppASK
cos)()(
:0
cos)(cos)()(
21
21
=
==
+=
)(td
representa la negacin lgica de d(t)
0 1 0 0 1 0( )tSp
t
( )tSASK
t
t
( )td
t
Anlisis Espectral de la Modulacin ASK
0 1 0 0 1 0( )NRZ
td
f
( )fD
( )tSp
t
( )tS
ASK
t
f
( )fSP
f
( )fSASK
b
T
1
b
T
1
b
Tp
f
1+b
Tp
f
1
p
f
p
f
*
d
T
1
ASK
f2)(2BW
b
==
b
T
d
f2
*
Considerando una seal de datos codificada en NRZ
-
6Seleccionando la salida de acuerdo al valor de la seal de informacin.
* Si A
1
= 0 esta entrada es 0.
Generacin de la Modulacin ASK
( )td
t
p
cos
XMOD ASK
Multiplicacin directa de la informacin d(t) por la seal portadora.
0
1
( )td
*
1
cos tA
p
tA
p
cos2
MOD ASK
( )tSASK
( )tSASK
Deteccin de la Modulacin ASK
( )td
t
p
cos
mc
=
>=0Signo(x)
+-
Resta0.5-0.5
1out_1
1in_1
SISTEMA EQUIVALENTE
CODIF. NRZ
Seal de OOK
Generacin de la Modulacin ASK con Simulink
Seal de ASK
Seal Entrada
-
16
Generacin de la Modulacin OOK con Simulink
Seal Modulada
0 0.2 0.4 0.6 0.8
-0.50
0.51
Time history
Time (secs)
500 1000 1500 2000 2500 3000
10203040
Power Spectral Density(phase)
Frequency (rads/sec)
500 1000 1500 2000 2500 3000-15000
-10000
-5000
0
Frequency (rads/sec)
Seal de OOK
Generacin de la Modulacin ASK con Simulink
Seal Modulada
Seal de ASK
0 0.2 0.4 0.6 0.8
-1
0
1
Time history
Time (secs)
500 1000 1500 2000 2500 3000
50
100
150Power Spectral Density(phase)
Frequency (rads/sec)
500 1000 1500 2000 2500 3000-15000
-10000
-5000
0
Frequency (rads/sec)
-
17
Modulacin por Conmutacin de Frecuencia (FSK)
=
=
=
1)(,cos
0)(,cos
)(
2
1
tdtAp
tdtAp
tS
FSK
[ ]( )dttdtdAptS
pFSK
+= )()(cos)(
+= )()()( tdtdtpp
+==
p
p
ty
tcon
)(
)(
2
1
tAptdtAptdtS
FSK 21
cos)(cos)()( +=
0 1 0 0 1 0( )tSp
t
t
( )td
( )tSFSK
t
t
Anlisis Espectral de la Modulacin FSK
0 1 0 0 1 0( )NRZ
td
f
( )fD
t
f
b
T
1
b
T
1
1
f
)(2
dFSK
ffAB +=
t
f
2
f
p
f
p
f
t
f
2
f
p
f
1
f
)(
1
tS
ASK
)(
2
tS
ASK
)(tS
FSK
)(1 fSASK
)(2 fSASK
)( fSFSK
f2d
f
d
f
b
T
-
18
Generacin de la Modulacin FSK
( )td tAp 1cos
MODASK
tA
p 2
cos
MODASK
+
0
1
( )td
tA
p 1
cos
tA
p 2
cos( )tSFSK
MOD FSK
MOD FSK
( )tS
FSK
Seleccionando como salida la seal portadora con
la frecuencia deseada de acuerdo al valor de la
seal de informacin.
Produciendo dos modulaciones
ASK, cada una de ellas a una de las
frecuencias deseadas 1
y 2
.
t
p
cos
MODFM
( )td ( )tSFSK
MOD FSK
Empleando un modulador en frecuencia,
FM, con feecuencia central p
y desviacin
de frecuencia =(12 ) /2.
Generacin de la Modulacin FSK con Simulink
0
Cero
0
Offset FSK Modulacin FSK (1)f(u)
cos(x)-K-
wc
12:34
Reloj(tiempo t)
+++
Suma FSK
1/sIntegrador
-K-
kf
Comparador FSK Modulacin FSK (2)
Sealoriginal
Secuenciade bits NRZ
Sealportadora
(fc2)Sealportadora
Seal FKS - 1 Seal FKS - 1
-
19
Deteccin de la Modulacin FSK
t
1
cos
DEMASK
t
p
cos
1
=o
( )td
t
2
cos
DEMASK
2
=o
+
DEMFM ( )td( )tS FSK
( )tSFSK
DEM FSK
DEM FSK
Empleando un demodulador en
frecuencia, FM.
Separando las dos modulaciones ASK y
demodulndolas a su frecuencia particular.*
* Slo es vlido si la desviacin de
frecuencia es suficientemente grande.
Demodulacin FSK con Simulink
Seal Modulada Seal
RECUPERADA
Seal ORIGINAL
f(u)Comparador
Detectorenvolvente (2)
Sealrecuperada
-
+
RestaDetector
envolvente (1)
Filtro paso banda(fc2)
Filtro paso banda(fc1)
Sealmodulada
Sealoriginal
Sealportadora
(fc2)
Sealportadora
(fc1)
Modulador FSKNRZSecuenciade bits
Demodulador de FSK con Detector de Envolvente